優質強筋小麥泰山27的選育及其特征特性

牟秋煥 錢兆國 王瑞霞

摘要：

結合我國優質小麥育種的現狀和市場需求，以高產優質、抗倒伏中間育種材料泰山651為母本，以引自西藏的抗旱、抗病性好的種質資源藏選1號為父本，成功選育出優質、高產、抗病小麥新品種泰山27。該品種含有優質亞基1、7+8 和5+10，可作為優異品質遺傳資源和種質創新的優良基因源加以利用。

關鍵詞：強筋小麥；泰山27；選育；優質特性

中圖分類號：S512.101文獻標識號：A文章編號：1001-4942（2016）08-0019-04

AbstractCombined with the current situation and market demand of high-quality wheat breeding， we have succeeded in breeding a new variety Taishan 27 with high yield， good quality and strong gluten. Its female parent was Taishan 651 with high yield， good quality and resistance to lodging， and its male parent was Zangxuan 1 introduced from Tibet with good resistance to drought and diseases. Taishan 27 possessed the good subunits 1， 7+8， and 5+10， so it could be utilized as one of the excellent genetic resources with quality and good gene resource for germplasm innovation.

KeywordsStrong-gluten wheat； Taishan27； Breeding； Good-quality characteristics

小麥是我國主要糧食作物之一，在保障我國“谷物基本自給，口糧絕對安全”的國家糧食安全戰略中占有極其重要的地位。20世紀90年代末，我國小麥連續四年豐收，小麥生產出現產量結構性過剩。進入21世紀，小麥育種研究重點轉變為產量品質同步改良，人們開始重視優質專用小麥品種的選育，并在品質改良方面取得較大進展[1，2]。但是，隨著小麥生產的高產需要和加工企業對優質小麥需求量的增加，生產中小麥品種存在的問題凸顯：一是高產不優質，高產與優質相結合的重大技術難題未能得到較好解決，嚴重影響加工企業的需求。二是優質不高產，難以滿足農民生產的高產需要，極大制約優質品種的規模化種植和優質原糧的收購質量。

泰山27是泰安市農業科學研究院育成的集優質、高產、多抗于一體的小麥新品種，2012年通過山東省農作物品種審定委員會審定。該品種的育成，不僅打破了長期存在的高產品種不優質、優質品種產量低的技術難題，同時也實現了抗病性與豐產性的有機結合。該品種較對照品種濟麥22增產3%，同時，綜合品質優良而且穩定，屬強筋小麥。為了揭示和充分發揮泰山27 的生產和種質利用價值，本研究對該品種的優質、高產、抗逆特性進行較為詳細的分析，以期為今后該類品種的選育提供參考。

1泰山27的選育

1.1選育策略及雙親概況

選擇農藝性狀優良互補、遺傳背景復雜、品質較好的雙親是育成優質品種的基礎[3]。因此，我們在組合選配上，采用優勢骨干親本和優質中間材料相結合的選配方式。選取當前生產中推廣面積較大的品種作為骨干親本，并多做組合（每個優勢骨干親本所做組合的數量一般為50～60個），以便充分挖掘骨干親本中的優良基因，使其優良基因在盡可能大的基因背景中得到重組和疊加，增加育成品種的幾率。泰山27的母本泰山651是泰安市農業科學研究院創制的優質、抗倒伏中間育種材料，半冬性，幼苗半匍匐，冬前生長適宜，葉色較深，葉功能期長，葉片短，旗葉上沖，株型半松散，穗層整齊，長方形穗，晚熟，白殼白粒，籽粒較飽滿，半角質，千粒重達50 g，品質指標達到強筋標準；父本藏選1號是由西藏引進的種質資源，優點是穗部性狀較好，小穗排列緊密，抗旱、抗病性好。由于其雙親具有種質遠緣、生態遠緣和類型遠緣等特性，易于實現優異基因的累加和優良基因的互補，從而為培育優質、高產、多抗、廣適性小麥新品種奠定了豐富的遺傳基礎。

1.2選育經過

2001年選用泰山651（母本）和藏選1號（父本）進行雜交，當年收獲40粒雜交種子，點播種植雜交一代。2001-2002年度F1代因綜合性狀好，抗病，雜種優勢強而作為重點跟蹤組合，淘汰田間不良株及假雜株后混合收獲，考種去除黑胚籽粒株后，點播31個株系進入F2代。作為重點組合，2002-2004年種植F2、F3代，選擇穗大、莖稈粗壯、抗病性好、落黃好、熟期適宜、豐產性好的單株，在考種時淘汰籽粒小、黑胚、表皮顏色深的單株，2004年高密度種植F4代。2004-2005年度對表現優異并且較為穩定的株行圃進行測產，收獲群體較大、株型緊湊、穗層整齊、抗病性突出、落黃好的株系進行產量比較，從中選擇表現優異的株系，并同時收獲相對應穗系進行濕面筋和粉質參數測定。其中系譜號為044173的株系表現特別優異，不僅穗大粒多、千粒重高、抗病、抗倒，而且品質較好，于是我們把其上升到品比試驗。

2005-2006年度在進行選擇提純的同時，繼續進行品系比較試驗（小區面積12 m2），并進行品質檢測。2007年在對品系044173繼續進行院內品比試驗的同時，在不同小麥生態區進行多點適應性試驗。于收獲后將多點試驗收獲種子進行品質檢測，均達到國家強筋小麥標準。2008-2012年044173參加山東省預試區試和生產試驗，2012年12月通過山東省農作物品種審定委員會審定，命名為泰山27。

2泰山27特征特性和優異性狀分析

2.1特征特性

泰山27偏冬性，生育期242天，比濟麥22晚熟1天。幼苗半匍匐，綠色。分蘗力中等，拔節生長快，長相清秀，莖稈粗壯，較抗倒伏。株型緊湊，直立挺拔，株高80～85 cm。葉片功能期長，熟相較好，光效高。穗下節間長，下部1～3節較短，莖壁厚。成穗率較高，有效穗450.0萬～525.0萬/hm2，分蘗成穗率35%左右。穗層整齊，穗長10～15 cm，小穗排列適中，結實性好。穗型長方，長芒、白殼、白粒。籽粒長園，飽滿硬質，腹溝淺。穗粒數40～45粒。千粒重50 g左右。

2.2品質特性

2.2.1品質達到一級強筋標準泰山27繼承了母本泰山651和父本藏選1號的優良品質特性。據農業部谷物品質監督檢驗測試中心和山東省小麥品種區試多年測定結果，泰山27容重為827 g/L左右，蛋白質含量15.52%，濕面筋含量32.3%，穩定時間17.5 min，降落數值381 s，拉伸面積154 cm2，面包總評分88分，主要品質指標達到或超過優質強筋小麥國家一級標準（GB/T 17892-1999）。

2.2.2品質指標穩定，變異幅度小利用近紅外谷物品質測定儀對連續三年取自不同地點的18份樣品進行品質測定，結果（表1）表明，泰山27小麥品質指標變異幅度小，品質穩定，均達到強筋小麥品質指標。

2.2.3品質優良的遺傳分析對泰山27的遺傳分析發現，該品種同時集合了Glu-1位點中Glu-A1、Glu-B1和Glu-D1等位基因編碼的三組優質亞基，即1、7+8和5+10亞基（見表2），實現了優質亞基的組合，亞基評分達到10分。研究表明，我國小麥Glu-1的三個位點，HMW-GS 的出現頻率最高的是Null（66%）、7+8（54%）、2+12（80%），優質亞基5+10、1或2*等在我國小麥品種特別是地方品種中出現的頻率很低[2-6]。這不僅是該品種之所以品質穩定的遺傳基礎之一，也是我國小麥品種中少有的。由于所含優質亞基較多，泰山27可以作為稀有的優異品質資源創新利用。

2.3產量潛力大

2.3.1試驗中產量表現在山東省小麥品種高肥組區試中，2008-2009年度平均單產8 142.5 kg/hm2，比對照濟麥19減產0.55%；2009-2010年度平均單產7 861.5 kg/hm2，比對照濟麥22增產3.22%；2011-2012年度生產試驗平均單產8 085.8 kg/hm2，比對照濟麥22增產3.67%。

2.3.2示范中高產穩產于2013-2015年，在泰安岱岳區、寧陽、肥城、新泰、東平，菏澤鄆城、定陶，臨沂郯城，濟寧梁山、鄒城、兗州等地建立泰山27高產優質高效示范田2萬余公頃，2013年平均單產7 926.0 kg/hm2。2014年5月23日，泰安市科技局邀請山東省內有關農業專家組成驗收委員會，對泰安市農業科學研究院承擔的山東省農業科技成果轉化項目泰山27示范田進行田間測產驗收，平均產量8 017.5 kg/hm2。

2.4其它優異性狀

產量性狀是小麥育種的一個最基本指標，而一個小麥良種除了應具有高產潛力以外，品種的抗病性、抗旱性、抗倒伏性以及對不同環境的適應性等，則是決定該品種在生產上利用的廣度和品種壽命的重要因素[7]。

2.4.1抗倒伏能力強泰山27根系活力強，莖稈質量高，具有明顯地抵御莖部倒伏和根部倒伏的優勢。

2.4.2抗病性強綜合2010-2014年三年度抗病性鑒定結果，泰山27高抗條銹病、稈銹病及白粉病，中抗葉銹病、葉枯病和紋枯病，田間綜合抗性好。

2.4.3結實性好，穗大粒多泰山27穗部表現小穗密集，長方形穗，結實性較好，穗中部的每個小穗一般結實4～5粒，下部不孕小穗少。

3泰山27含有多種優良品質及抗性基因

中國農科院國家小麥改良中心檢測結果（表3）顯示，泰山27含有優質基因Dx5，而HMW-GS 中以5+10 亞基對面粉的品質影響最大，其兩者的編碼基因Dx5 和Dy10共同存在及連鎖表達對提高生面彈性和面包的烘烤質量尤為明顯；從表3中還可看出，泰山27不是1BL/1RS易位材料，而1BL/1RS易位則使小麥面條品質顯著變劣。研究表明，我國高產骨干親本材料中缺乏與面包烘烤品質有密切關系的Dx5 和Dy10 基因，且多數為1BL/1RS 易位材料[5，6]。

小麥籽粒中的多酚氧化酶（PPO）能使鮮濕面條或面團在存放或醒發期間顏色發生褐變，直接影響食品的色澤，因此選育低PPO活性的小麥品種是改良小麥食品顏色性狀的最有效措施。由表3可知，泰山27的 PPO活性低。

黃色素是小麥籽粒中最主要的天然色素，小麥籽粒黃色素含量與面粉及面團的白度呈高度負相關，與面粉、面團的黃度呈高度正相關，相關系數高達0.8～0.9。由表3可以看出，泰山27黃色素含量低。

Cslv34/Yr18是重要的慢葉銹和慢條銹基因兼抗白粉病。攜帶該連鎖基因的小麥品種被廣泛種植于世界許多國家。由表3可見，泰山27含有此抗病基因。

從表3中還可看出，泰山27含有影響小麥籽粒和面粉儲藏特性的脂肪氧化酶（LOX）基因，同時含有籽粒硬度Pinb-D1b基因，且含有抗穗發芽的569 bp條帶。

綜上，泰山27是含有多種優良品質及抗性基因的不可多得的育種材料，因而表現出品質優異穩定，而且綜合抗性好。

4討論與小結

優質小麥泰山27的成功選育， 解決了目前優質小麥產量偏低的缺陷。泰山27將高產、優質、抗病聚合在一起，在生產上將會發揮它高產優質抗病等優點，提高小麥產量。另外，泰山27含有優質亞基1、7+8 和5+10，可作為優異品質遺傳資源和種質創新的優良基因源加以利用。今后我國小麥育種面臨更加嚴峻的挑戰， 既要繼續提高單產又要改善品質，還要提高肥水利用率；異常天氣的頻發對小麥的適應性提出更高的要求，育種工作者除了進一步加強品種高產潛力研究，還應重視抗寒抗旱、耐高溫等抗逆性狀的研究，以及運用分子標記輔助選擇、轉基因、雙單倍體和遠緣雜交等技術，為常規育種提供特異和突破性的育種材料[8-10]。

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